JP2015217848A - Vehicle acceleration-deceleration control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両加減速制御装置に係わり、特に、カーブへの進入から脱出に至る車両の進行方向の加減速を制御する車両加減速制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle acceleration / deceleration control device, and more particularly, to a vehicle acceleration / deceleration control device that controls acceleration / deceleration in the traveling direction of a vehicle from entry to exit from a curve.
従来、車両のカーブ走行時におけるドライバによる一連の操作(ブレーキング、ステアリングの切り込み、加速、及び、ステアリングの戻し等)が自然で安定したものとなるように、コーナリング時に減速度を調整して操舵輪である前輪に加わる荷重を調整するようにしたものが知られている。例えば、特許文献1には、車両のカーブ走行時におけるステアリング操作に応じて車両に発生する横方向の加加速度に基づいて進行方向の加減速度を制御すると共に、カーブ走行時の減速度を考慮してカーブ進入前の減速度を決定することにより、ドライバの違和感を軽減する車両運動制御装置が開示されている。
Conventionally, steering is performed by adjusting the deceleration during cornering so that a series of operations (braking, steering cut, acceleration, steering return, etc.) by the driver when driving a vehicle curve is natural and stable. A device that adjusts the load applied to the front wheel, which is a wheel, is known. For example,
しかしながら、特許文献1の装置は、単に、ステアリング操作により車両に発生する横方向の加加速度に応じてカーブ走行時の加減速度を制御し、そのカーブ走行時の加減速度を考慮してカーブ進入前の減速度を決定するものに過ぎず、カーブ走行中に車両に発生する横加速度の大きさと、カーブへの進入から脱出へ至る車両の進行方向の加減速度の大きさとの関係を考慮するものではない。従って、カーブへの進入から脱出までの走行過程において、車両や乗員に働く慣性力の方向や大きさが急激に変動し、乗り心地の悪化や乗員の違和感を生じさせるという問題がある。
However, the device of
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、カーブへの進入から脱出までの走行過程において、車両や乗員に働く慣性力の方向や大きさを滑らかに変化させることができ、乗り心地の向上や乗員の違和感の軽減を実現することができる、車両加減速制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and smoothly changes the direction and magnitude of the inertial force acting on the vehicle and the occupant during the traveling process from entry to exit from the curve. It is an object of the present invention to provide a vehicle acceleration / deceleration control device that can improve the ride comfort and reduce the discomfort of the passenger.
上記の目的を達成するために、本発明の車両加減速制御装置は、カーブへの進入から脱出に至る車両の進行方向の加減速を制御する車両加減速制御装置であって、車両が旋回中に発生させることのできる最大横加速度を取得する最大横加速度取得手段と、車両の前方に存在するカーブの曲率半径を含む形状情報を取得するカーブ形状情報取得手段と、形状情報に基づき特定されたカーブの開始地点における車両の進行方向の目標減速度を最大横加速度と等しい大きさの減速度に設定し、形状情報に基づき特定されたカーブの曲率半径最小地点における車両の進行方向の目標減速度を0に設定し、カーブの開始地点と曲率半径最小地点との間の目標減速度を、この開始地点から曲率半径最小地点に向かって減少するように設定する目標減速度設定手段と、車両がカーブの開始地点から曲率半径最小地点まで走行するときに、目標減速度設定手段により設定された目標減速度に従って車両の進行方向の減速を制御する減速制御手段とを有することを特徴とする。
このように構成された本発明においては、目標減速度設定手段は、カーブの開始地点における目標減速度を、車両が旋回中に発生させることのできる最大横加速度と等しい大きさの減速度に設定し、カーブの曲率半径最小地点における車両の進行方向の目標減速度を0に設定し、カーブの開始地点と曲率半径最小地点との間の目標減速度を、この開始地点から曲率半径最小地点に向かって減少するように設定するので、カーブへの進入時に乗員が感じる減速度の大きさとカーブ走行中に乗員が感じる最大横加速度の大きさとを一致させると共に、カーブ走行中に乗員が感じる加速度の方向や大きさを滑らかに変化させることができる。これにより、カーブへの進入からカーブ走行中までの走行過程において、車両や乗員に働く慣性力の方向や大きさを滑らかに変化させることができ、乗り心地の向上や乗員の違和感の軽減を実現することができる。
In order to achieve the above object, a vehicle acceleration / deceleration control device according to the present invention is a vehicle acceleration / deceleration control device that controls acceleration / deceleration in the traveling direction of a vehicle from entering a curve to exiting, and the vehicle is turning. Maximum lateral acceleration acquisition means for acquiring the maximum lateral acceleration that can be generated in the vehicle, curve shape information acquisition means for acquiring shape information including the curvature radius of the curve existing in front of the vehicle, and specified based on the shape information The target deceleration in the vehicle traveling direction at the start point of the curve is set to a deceleration having the same magnitude as the maximum lateral acceleration, and the target deceleration in the vehicle traveling direction at the minimum curvature radius point of the curve specified based on the shape information Is set to 0 and the target deceleration between the starting point of the curve and the minimum radius of curvature is set to decrease from this starting point toward the minimum radius of curvature. And a deceleration control means for controlling the deceleration in the traveling direction of the vehicle according to the target deceleration set by the target deceleration setting means when the vehicle travels from the start point of the curve to the minimum radius of curvature. Features.
In the present invention configured as described above, the target deceleration setting means sets the target deceleration at the start point of the curve to a deceleration having a magnitude equal to the maximum lateral acceleration that can be generated while the vehicle is turning. Then, the target deceleration in the vehicle traveling direction at the minimum radius of curvature of the curve is set to 0, and the target deceleration between the starting point of the curve and the minimum radius of curvature is changed from this starting point to the minimum radius of curvature. Therefore, the acceleration that the occupant feels when entering the curve is matched with the maximum lateral acceleration that the occupant feels while driving the curve. The direction and size can be changed smoothly. This makes it possible to smoothly change the direction and magnitude of the inertial force acting on the vehicle and the occupant during the travel process from entering the curve to during cruising, thereby improving ride comfort and reducing occupant discomfort. can do.
また、本発明において、好ましくは、目標減速度設定手段は、旋回中の車両における進行方向の減速度と横加速度との合成加速度の大きさが一定となるように、カーブの開始地点と曲率半径最小地点との間における車両の進行方向の目標減速度を設定する。
このように構成された本発明においては、目標減速度設定手段は、旋回中の車両における進行方向の減速度と横加速度との合成加速度の大きさが、車両が旋回中に発生させることのできる最大横加速度の大きさで一定となるように、カーブの開始地点と曲率半径最小地点との間における車両の進行方向の目標減速度を設定するので、カーブへの進入時からカーブ走行中に乗員が感じる加速度の大きさを一定に保つことができる。これにより、カーブへの進入からカーブ走行中までの走行過程において、車両や乗員に働く慣性力の大きさを一定に保つことができ、乗り心地をさらに向上することができる。
In the present invention, it is preferable that the target deceleration setting means has a curve start point and a radius of curvature so that the magnitude of the combined acceleration of the deceleration in the traveling direction and the lateral acceleration in the turning vehicle is constant. Set the target deceleration in the direction of travel of the vehicle between the minimum point.
In the present invention configured as described above, the target deceleration setting means can generate the magnitude of the combined acceleration of the deceleration in the traveling direction and the lateral acceleration in the turning vehicle while the vehicle is turning. The target deceleration in the vehicle's direction of travel is set between the start point of the curve and the minimum radius of curvature so that the maximum lateral acceleration is constant. The acceleration magnitude felt by can be kept constant. Accordingly, the magnitude of the inertial force acting on the vehicle and the occupant can be kept constant in the traveling process from entering the curve to during the curve traveling, and the riding comfort can be further improved.
また、本発明において、好ましくは、車両加減速制御装置は、さらに、カーブの終了地点における車両の進行方向の目標加速度を、最大横加速度と等しい大きさの加速度に設定し、カーブの曲率半径最小地点と終了地点との間の目標加速度を、この曲率半径最小地点から終了地点に向かって増大するように設定する目標加速度設定手段と、車両がカーブの曲率半径最小地点から終了地点まで走行するときに、目標加速度設定手段により設定された目標加速度に従って車両の進行方向の加速を制御する加速制御手段とを有する。
このように構成された本発明においては、目標加速度設定手段は、カーブの終了地点における目標加速度を、車両が旋回中に発生させることのできる最大横加速度と等しい大きさの加速度に設定し、カーブの曲率半径最小地点と終了地点との間の目標加速度を、この曲率半径最小地点から終了地点に向かって増大するように設定するので、カーブ走行中に乗員が感じる最大横加速度の大きさとカーブからの脱出時に乗員が感じる加速度の大きさとを一致させると共に、カーブ走行中に乗員が感じる加速度の方向や大きさを滑らかに変化させることができる。これにより、カーブへの進入から脱出までの走行過程において、車両や乗員に働く慣性力の方向や大きさを滑らかに変化させることができ、乗り心地の向上や乗員の違和感の軽減を実現することができる。
In the present invention, preferably, the vehicle acceleration / deceleration control device further sets the target acceleration in the traveling direction of the vehicle at the end point of the curve to an acceleration having a magnitude equal to the maximum lateral acceleration, and minimizes the curvature radius of the curve. Target acceleration setting means for setting the target acceleration between the point and the end point to increase from the minimum radius of curvature toward the end point, and when the vehicle travels from the minimum radius of curvature of the curve to the end point And acceleration control means for controlling acceleration in the traveling direction of the vehicle in accordance with the target acceleration set by the target acceleration setting means.
In the present invention configured as described above, the target acceleration setting means sets the target acceleration at the end point of the curve to an acceleration having a magnitude equal to the maximum lateral acceleration that can be generated while the vehicle is turning. The target acceleration between the minimum radius of curvature point and the end point is set so as to increase from the minimum radius of curvature point toward the end point. This makes it possible to match the magnitude of the acceleration felt by the occupant when escaping, and to smoothly change the direction and magnitude of the acceleration felt by the occupant during the curve run. This makes it possible to smoothly change the direction and magnitude of the inertial force acting on the vehicle and the occupant during the traveling process from entering the curve to escaping, thereby improving ride comfort and reducing occupant discomfort. Can do.
また、本発明において、好ましくは、目標加速度設定手段は、旋回中の車両における進行方向の加速度と横加速度との合成加速度の大きさが一定となるように、カーブの曲率半径最小地点と終了地点との間における車両の進行方向の目標加速度を設定する。
このように構成された本発明においては、目標加速度設定手段は、旋回中の車両における進行方向の加速度と横加速度との合成加速度の大きさが、車両が旋回中に発生させることのできる最大横加速度の大きさで一定となるように、カーブの曲率半径最小地点と終了地点との間における車両の進行方向の目標加速度を設定するので、カーブ走行中からカーブ脱出時までに乗員が感じる加速度の大きさを一定に保つことができる。これにより、カーブへの進入から脱出までの走行過程において、車両や乗員に働く慣性力の大きさを一定に保つことができ、乗り心地をさらに向上することができる。
In the present invention, it is preferable that the target acceleration setting means has a minimum curvature radius point and an end point of the curve so that the magnitude of the combined acceleration of the traveling direction acceleration and the lateral acceleration in the turning vehicle is constant. The target acceleration in the traveling direction of the vehicle is set.
In the present invention configured as described above, the target acceleration setting means has a maximum lateral force that can be generated while the vehicle is turning, with the magnitude of the combined acceleration of the acceleration in the traveling direction and the lateral acceleration in the turning vehicle. The target acceleration in the vehicle's direction of travel is set between the minimum radius of curvature of the curve and the end of the curve so that the magnitude of the acceleration remains constant. The size can be kept constant. As a result, the magnitude of the inertial force acting on the vehicle and the occupant can be kept constant during the traveling process from entering the curve to escaping, and the riding comfort can be further improved.
また、本発明において、好ましくは、目標減速度設定手段は、形状情報に基づいてカーブの開始地点から曲率半径最小地点までの減速旋回距離を特定し、カーブへの進入前に減速を開始する減速開始地点からカーブの開始地点までの減速距離が、この減速旋回距離と等しくなるように減速開始地点を設定し、この減速開始地点における目標減速度を0に設定し、減速開始地点とカーブの開始地点との間の目標減速度を、この減速開始地点からカーブの開始地点に向かって増大するように設定する。
このように構成された本発明においては、減速開始地点からカーブの開始地点までの減速距離が、カーブの開始地点から曲率半径最小地点までの減速旋回距離と等しく、減速開始地点とカーブの開始地点との間の目標減速度は、この減速開始地点からカーブの開始地点に向かって増大するので、減速開始地点からカーブの開始地点までの区間において、カーブ走行中における進行方向の減速度の変化率と同様の変化率で減速度を増大させることができ、これにより、車両や乗員に働く慣性力の大きさを一様に変化させることができ、乗り心地を向上させ乗員の違和感を軽減することができる。
In the present invention, it is preferable that the target deceleration setting means specifies a deceleration turning distance from the start point of the curve to the minimum radius of curvature based on the shape information and starts deceleration before entering the curve. Set the deceleration start point so that the deceleration distance from the start point to the start point of the curve is equal to this deceleration turning distance, set the target deceleration at this deceleration start point to 0, and start the deceleration start point and the curve The target deceleration between the points is set so as to increase from the deceleration start point toward the curve start point.
In the present invention configured as described above, the deceleration distance from the deceleration start point to the curve start point is equal to the deceleration turning distance from the curve start point to the minimum radius of curvature, and the deceleration start point and the curve start point Since the target deceleration between and increases from this deceleration start point toward the curve start point, the rate of change in deceleration in the traveling direction during curve travel in the section from the deceleration start point to the curve start point It is possible to increase the deceleration at the same rate of change as this, thereby making it possible to uniformly change the magnitude of the inertial force acting on the vehicle and the occupant, improving the ride comfort and reducing the occupant's uncomfortable feeling Can do.
本発明による車両加減速制御装置によれば、カーブへの進入から脱出までの走行過程において、車両や乗員に働く慣性力の方向や大きさを滑らかに変化させることができ、乗り心地を向上させ乗員の違和感を軽減することができる。 The vehicle acceleration / deceleration control device according to the present invention can smoothly change the direction and magnitude of the inertial force acting on the vehicle and the occupant during the travel process from entering the curve to exiting, thereby improving the riding comfort. A passenger's discomfort can be reduced.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両加減速制御装置を説明する。
まず、図1により、本発明の実施形態による車両加減速制御装置を搭載する車両について説明する。図1は、本発明の実施形態による車両加減速制御装置を搭載する車両の電気的構成を示すブロック図である。
Hereinafter, a vehicle acceleration / deceleration control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First, a vehicle equipped with a vehicle acceleration / deceleration control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a vehicle equipped with a vehicle acceleration / deceleration control apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、符号1は、本実施形態による車両加減速制御装置を搭載する車両を示す。この車両1は、車速を検出する車速センサ2、車両1の前方を撮影するカメラ4、ナビゲーションシステム6、及び、車両1の進行方向の加速度を検出する加速度センサ8を有する。カメラ4が撮影した画像データ、ナビゲーションシステム6により取得された地図データや位置データ、及び各センサにより検出された検出値は、車両加減速制御装置10に出力される。
As shown in FIG. 1, the code |
車両加減速制御装置10は、車両1が旋回中に発生させることのできる最大横加速度を取得する最大横加速度取得部12と、車両1の前方に存在するカーブの曲率半径を含む形状情報を取得するカーブ形状情報取得部14と、カーブへの進入から脱出に至る車両1の進行方向の目標加減速度を設定する目標加減速度設定部16と、この目標加減速度設定部16により設定された目標加減速度に従って車両1の進行方向の加減速を制御する加減速制御部18とを備える。
The vehicle acceleration /
最大横加速度取得部12は、車両1の重量やタイヤ特性を含む車両情報に基づいて特定された最大横加速度を取得する。
カーブ形状情報取得部14は、カメラ4により撮影された車両1前方の画像データや、ナビゲーションシステム6により取得された車両1の現在位置及びその周辺の地図データ等により、車両1の前方に存在するカーブの形状情報を取得する。
目標加減速度設定部16は、カーブへの進入前に減速を開始する減速開始地点、及び、カーブからの脱出後に加速を終了する加速終了地点を設定すると共に、これらの減速開始地点から加速終了地点までの間における車両1の目標加減速度の過渡的変化(加減速度制御曲線)を設定する。
加減速制御部18は、目標加減速度設定部16により設定された加減速度制御曲線に従って目標加減速度を実現するように、エンジン20又はブレーキ22を制御する。
これらの最大横加速度取得部12、カーブ形状情報取得部14、目標加減速度設定部16、及び、加減速制御部18は、CPU、当該CPU上で解釈実行される各種のプログラム(OSなどの基本制御プログラムや、OS上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む)、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのROMやRAMの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。
The maximum lateral
The curve shape
The target acceleration / deceleration setting
The acceleration /
The maximum lateral
次に、図2乃至図5により、車両加減速制御装置10が行う車両1の進行方向の加減速制御について説明する。
図2は、本発明の実施形態による車両加減速制御装置10を搭載した車両1が走行するカーブの一例を示す平面図であり、図3は、本発明の実施形態による車両加減速制御装置10が実行する目標加減速度設定処理のフローチャートであり、図4は、目標加減速度設定処理により設定された加減速度制御曲線を示す線図であり、図5は、本発明の実施形態による車両加減速制御装置10を搭載した車両1がカーブを走行するときに発生する横加速度及び進行方向の加減速度を示した平面図である。
Next, acceleration / deceleration control in the traveling direction of the
FIG. 2 is a plan view showing an example of a curve traveled by the
まず、図2に示すように、本実施形態では、車両加減速制御装置10が左カーブへの進入から脱出に至る車両1の進行方向の加減速を制御する場合を例として説明する。この図2における点線は、車両1が走行する車線の中央線を示し、この中央線は、例えばクロソイド曲線、円弧、放物線などを組み合わせて形成されている。
First, as shown in FIG. 2, in the present embodiment, a case where the vehicle acceleration /
次に、図3に示す目標加減速度設定処理は、カーブへの進入前に減速を開始する減速開始地点、及び、カーブからの脱出後に加速を終了する加速終了地点を設定すると共に、これらの減速開始地点から加速終了地点までの間における加減速度制御曲線を設定する処理であり、車両1の走行中において、車両1の前方にカーブが存在する場合に実行される。例えば、車両加減速制御装置10は、カメラ4により撮影された車両1前方の画像データや、ナビゲーションシステム6により取得された車両1の現在位置及びその周辺の地図データ等により、車両1前方の道路の曲率半径Rを特定し、その曲率半径Rが300m以下である場合に、車両1の前方にカーブが存在するとして目標加減速度設定処理を実行する。
Next, the target acceleration / deceleration setting process shown in FIG. 3 sets a deceleration start point at which deceleration starts before entering the curve, and an acceleration end point at which acceleration ends after exiting the curve. This is a process of setting an acceleration / deceleration control curve from the start point to the acceleration end point, and is executed when a curve exists in front of the
図3に示すように、目標加減速度設定処理が開始されると、ステップS1において、カーブ形状情報取得部14は、車両1の前方に存在するカーブの曲率半径を含む形状情報を取得する。例えば、カーブ形状情報取得部14は、ナビゲーションシステム6により取得された地図データに基づき、車両1の前方に存在するカーブの各ノードにおける曲率半径を取得する。あるいは、カーブ形状情報取得部14は、カメラ4により撮影された車両1前方の画像データに基づき、車両1の前方に存在するカーブの形状を特定し、そのカーブの中央線上に一定間隔(例えば5m間隔)でノードを設定し、各ノードにおける曲率半径を取得する。
As shown in FIG. 3, when the target acceleration / deceleration setting process is started, in step S <b> 1, the curve shape
次に、ステップS2において、最大横加速度取得部12は、車両1が旋回中に発生させることのできる最大横加速度Gymaxを取得する。具体的には、最大横加速度取得部12は、タイヤの摩擦特性の線形領域において一定車速で旋回中に車両1に発生させることのできる横加速度の最大値を、最大横加速度Gymaxとして取得する。
例えば、車両1に装着されている前後のタイヤのスリップ角をそれぞれβf、βrとし、前タイヤの等価コーナリングパワーをeKf、後タイヤのコーナリングパワーをKrとした場合、前後タイヤに発生するコーナリングフォースCf、Crは、それぞれ、Cf=−eKfβf、Cr=−2Krβrと表される。これらの式において、前後タイヤの摩擦特性の線形領域におけるスリップ角βf、βrの最大値(例えば8度)を代入することにより、前後タイヤに発生する最大コーナリングフォースCfmax、Crmaxを求めることができる。そして車重をmとすると、最大横加速度Gymaxは、車両1の運動方程式からGymax=(Cfmax+Crmax)/mとして算出することができる。なお、この最大横加速度Gymaxは、最大横加速度取得部12が算出してもよく、あるいは、予めメモリに記憶させておき、必要に応じて最大横加速度取得部12がメモリから読み込むようにしてもよい。
Next, in step S2, the maximum lateral
For example, if the slip angles of the front and rear tires mounted on the
次に、ステップS3において、目標加減速度設定部16は、ステップS1において取得されたカーブの形状情報に基づき、曲率半径Rが最小値Rminである曲率半径最小地点(図2の例ではC地点)を特定し、この曲率半径最小地点を走行中に車両1に発生する横加速度を最大横加速度Gymaxとした場合の目標車速Vminを、Gymax≒Vmin 2/Rminにより算出する。
Next, in step S3, the target acceleration /
次に、ステップS4において、目標加減速度設定部16は、カーブの開始地点における車両1の進行方向の目標加減速度Gxentを最大横加速度Gymaxと等しい大きさの減速度に設定し、曲率半径最小地点における車両1の進行方向の目標加減速度Gxminを0に設定し、カーブの終了地点における車両1の進行方向の目標加減速度Gxextを、最大横加速度Gymaxと等しい大きさの加速度に設定する。即ち、車両1の進行方向の加速度を正とした場合、目標加減速度設定部16は、図4に示すように、曲率半径最小地点(図2の例ではC地点)における目標加減速度Gxmin=0、カーブ開始地点(図2の例ではB地点)における目標加減速度Gxent=−Gymax、カーブ終了地点(図2の例ではD地点)における目標加減速度Gxext=Gymaxとする。
なお、カーブの開始地点及び終了地点は、ステップS1において取得されたカーブの形状情報に基づいて決定される。例えば、目標加減速設定部は、車両1前方の道路に設定された各ノードの内、曲率半径Rが300m以下である車両1に最も近いノードをカーブの開始地点とし、その開始地点以降で最初に曲率半径Rが300mを超えるノードの1つ手前のノードをカーブの終了地点とする。
Next, in step S4, the target acceleration /
The start point and end point of the curve are determined based on the curve shape information acquired in step S1. For example, the target acceleration / deceleration setting unit sets the node closest to the
次に、ステップS5において、目標加減速度設定部16は、カーブへの進入前に減速を開始する減速開始地点、及び、カーブからの脱出後に加速を終了する加速終了地点を設定する。
具体的には、目標加減速度設定部16は、ステップS1において取得されたカーブの形状情報に基づき、カーブの開始地点から曲率半径最小地点までの弧長L1を特定し、減速開始地点からカーブの開始地点までの距離L0がL1と等しくなるように減速開始地点を設定する(図2の例ではA地点)。
また、目標加減速度設定部16は、ステップS1において取得されたカーブの形状情報に基づき、曲率半径最小地点からカーブの終了地点までの弧長L2を特定し、カーブの終了地点から加速終了地点までの距離L3がL2と等しくなるように加速終了地点を設定する(図2の例ではE地点)。
Next, in step S5, the target acceleration /
Specifically, the target acceleration /
Further, the target acceleration /
次に、ステップS6において、目標加減速度設定部16は、ステップS5において設定した減速開始地点から加速終了地点までの間における加減速度制御曲線を設定する。
Next, in step S6, the target acceleration /
具体的には、目標加減速度設定部16は、まず、カーブの開始地点と曲率半径最小地点との間の目標減速度を、この開始地点から曲率半径最小地点に向かって減少するように設定すると共に、カーブの曲率半径最小地点と終了地点との間の目標加速度を、この曲率半径最小地点から終了地点に向かって増大するように設定する。この場合、目標減速度設定部は、旋回中の車両1における進行方向の目標加減速度Gxと横加速度Gyとの合成加速度Gxyの大きさが一定となるように、カーブの開始地点から終了地点までの加減速度制御曲線を設定する。
ステップS4において、目標加減速度設定部16は、カーブの開始地点における車両1の進行方向の目標加減速度Gxentを最大横加速度Gymaxと等しい大きさの減速度に設定し、曲率半径最小地点における車両1の進行方向の目標加減速度Gxminを0に設定し、カーブの終了地点における車両1の進行方向の目標加減速度Gxextを、最大横加速度Gymaxと等しい大きさの加速度に設定している。即ち、目標加減速度設定部16は、旋回中の車両1における合成加速度Gxyの大きさがGymaxで一定となるように加減速度制御曲線を設定する。
Specifically, the target acceleration /
In step S4, the target acceleration /
例えば、図2に示すように、目標加減速度設定部16は、まず、曲率半径最小地点に対してカーブの開始地点側に隣接するノードPnにおける車速Vnが、ステップS3において算出した曲率半径最小地点における目標車速Vminに等しいと近似する。この場合、ノードPnにおける横加速度Gynは、ステップS1において取得しノードPnにおける曲率半径Rnに基づき、Gyn≒Vmin 2/Rnと算出される。そこで、目標加減速度設定部16は、ノードPnにおける目標加減速度Gxnを、Gxn 2+Gyn 2=Gymax 2により算出する。
次に、目標加減速度設定部16は、ノードPnに対してさらに開始地点側に隣接するノードPn-1における車速Vn-1を、ノード間距離l、ノードPnにおける車速Vn、及び目標加減速度Gxnに基づき、Vn-1=(Vn 2−2Gxnl)1/2として算出する。この場合、ノードPn-1における横加速度Gyn-1は、ステップS1において取得したノードPn-1における曲率半径Rn-1に基づき、Gyn-1≒Vn-1 2/Rn-1と算出される。そこで、目標加減速度設定部16は、ノードPn-1における目標加減速度Gxn-1を、Gxn-1 2+Gyn-1 2=Gymax 2により算出する。
同様に、目標加減速度設定部16は、曲率半径最小地点とカーブの開始地点との間の各ノード、及び、曲率半径最小地点とカーブの終了地点との間の各ノードのそれぞれにおける目標加減速度Gxを算出し、各ノードにおける目標加減速度Gxから生成した近似曲線をカーブの開始地点から終了地点までの加減速度制御曲線として設定する。
For example, as shown in FIG. 2, the target acceleration /
Then, the target
Similarly, the target acceleration /
さらに、目標加減速度設定部16は、図4に示すように、減速開始地点からカーブの開始地点までの加減速度制御曲線を、カーブの開始地点から曲率半径最小地点までの加減速度制御曲線をカーブの開始地点を基準として反転した曲線として設定する。また、目標加減速度設定部16は、カーブの終了地点から加速終了地点までの加減速度制御曲線を、曲率半径最小地点からカーブの終了地点までの加減速度制御曲線をカーブの終了地点を基準として反転した曲線として設定する。
Further, as shown in FIG. 4, the target acceleration /
次に、ステップS7に進み、目標加減速度設定部16は、ステップS6において設定した減速開始地点から曲率半径最小地点までの加減速度制御曲線と、曲率半径最小地点における目標車速Vminとに基づいて、減速開始地点における目標車速V0を設定する。
このステップS7の後、目標加減速度設定部16は目標加減速度設定処理を終了する。
Next, the process proceeds to step S7, where the target acceleration /
After this step S7, the target acceleration /
加減速制御部18は、目標加減速度設定処理において設定された加減速度制御曲線に従って、車両1の加減速を制御する。即ち、加減速制御部18は、減速開始地点において車速がV0且つ加減速度が0となるように、車両1のエンジン20及びブレーキ22を制御する。次いで、減速開始地点から曲率半径最小地点まで、ステップS6において設定された加減速度制御曲線の減速度を発生させるように、車両1のエンジン20及びブレーキ22を制御する。さらに、曲率半径最小地点から加速終了地点まで、ステップS6において設定された加減速度制御曲線の加速度を発生させるように、車両1のエンジン20を制御する。
The acceleration /
このように加減速制御部18が車両1の加減速を制御することにより、図5に示すように、車両1がカーブ開始地点からカーブ終了地点まで走行するときに車両1に発生する合成加速度Gxyの大きさは、曲率半径最小地点を走行中に車両1に発生する最大横加速度Gymaxの大きさに維持される。
Thus, the acceleration /
次に、本発明の実施形態のさらなる変形例を説明する。
上述した実施形態においては、車両加減速制御装置10を搭載する車両1は、動力源としてガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃エンジン20を搭載する場合を例として説明したが、これらのエンジン20に代えて、あるいはこれらのエンジン20と共に、動力源として車両1にバッテリ及びモータを搭載してもよい。この場合、加減速制御部18は、目標加減速度設定処理において設定された加減速度制御曲線に従って、車両1のモータ及びブレーキ22を制御する。
Next, further modifications of the embodiment of the present invention will be described.
In the above-described embodiment, the
次に、上述した本発明の実施形態及び本発明の実施形態の変形例による車両加減速制御装置10の効果を説明する。
Next, effects of the vehicle acceleration /
まず、目標減速度設定部は、カーブの開始地点における目標減速度Gxentを、車両1が旋回中に発生させることのできる最大横加速度Gymaxと等しい大きさの減速度に設定し、カーブの曲率半径最小地点における車両1の進行方向の目標減速度Gxminを0に設定し、カーブの開始地点と曲率半径最小地点との間の目標減速度Gxを、この開始地点から曲率半径最小地点に向かって減少するように設定するので、カーブへの進入時に乗員が感じる減速度の大きさとカーブ走行中に乗員が感じる最大横加速度の大きさとを一致させると共に、カーブ走行中に乗員が感じる加速度の方向や大きさを滑らかに変化させることができる。これにより、カーブへの進入からカーブ走行中までの走行過程において、車両1や乗員に働く慣性力の方向や大きさを滑らかに変化させることができ、乗り心地の向上や乗員の違和感の軽減を実現することができる。
First, the target deceleration setting unit sets the target deceleration G xent at the start point of the curve to a deceleration having a magnitude equal to the maximum lateral acceleration G ymax that can be generated while the
特に、目標減速度設定部は、旋回中の車両1における進行方向の減速度Gxと横加速度Gyとの合成加速度Gxyの大きさが、車両1が旋回中に発生させることのできる最大横加速度Gymaxの大きさで一定となるように、カーブの開始地点と曲率半径最小地点との間における車両1の進行方向の目標減速度Gxを設定するので、カーブへの進入時からカーブ走行中に乗員が感じる加速度の大きさを一定に保つことができる。これにより、カーブへの進入からカーブ走行中までの走行過程において、車両1や乗員に働く慣性力の大きさを一定に保つことができ、乗り心地をさらに向上することができる。
In particular, the target deceleration setting unit determines that the magnitude of the combined acceleration G xy of the traveling direction deceleration G x and the lateral acceleration G y in the
また、目標加速度設定部は、カーブの終了地点における目標加速度Gxextを、車両1が旋回中に発生させることのできる最大横加速度Gymaxと等しい大きさの加速度に設定し、カーブの曲率半径最小地点と終了地点との間の目標加速度Gxを、この曲率半径最小地点から終了地点に向かって増大するように設定するので、カーブ走行中に乗員が感じる最大横加速度の大きさとカーブからの脱出時に乗員が感じる加速度の大きさとを一致させると共に、カーブ走行中に乗員が感じる加速度の方向や大きさを滑らかに変化させることができる。これにより、カーブへの進入から脱出までの走行過程において、車両1や乗員に働く慣性力の方向や大きさを滑らかに変化させることができ、乗り心地の向上や乗員の違和感の軽減を実現することができる。
The target acceleration setting unit sets the target acceleration G xext at the end point of the curve to an acceleration having a magnitude equal to the maximum lateral acceleration G ymax that can be generated while the
また、目標加速度設定部は、旋回中の車両1における進行方向の加速度Gxと横加速度Gyとの合成加速度Gxyの大きさが、車両1が旋回中に発生させることのできる最大横加速度Gymaxの大きさで一定となるように、カーブの曲率半径最小地点と終了地点との間における車両1の進行方向の目標加速度Gxを設定するので、カーブ走行中からカーブ脱出時までに乗員が感じる加速度の大きさを一定に保つことができる。これにより、カーブへの進入から脱出までの走行過程において、車両1や乗員に働く慣性力の大きさを一定に保つことができ、乗り心地をさらに向上することができる。
In addition, the target acceleration setting unit determines the maximum lateral acceleration that can be generated while the
また、減速開始地点からカーブの開始地点までの減速距離L0が、カーブの開始地点から曲率半径最小地点までの減速旋回距離L1と等しく、減速開始地点とカーブの開始地点との間の目標減速度Gxは、この減速開始地点からカーブの開始地点に向かって増大するので、減速開始地点からカーブの開始地点までの区間において、カーブ走行中における進行方向の減速度の変化率と同様の変化率で減速度を増大させることができ、これにより、車両1や乗員に働く慣性力の大きさを一様に変化させることができ、乗り心地を向上させ乗員の違和感を軽減することができる。
The deceleration distance L0 from the deceleration start point to the curve start point is equal to the deceleration turning distance L1 from the curve start point to the curvature radius minimum point, and the target deceleration between the deceleration start point and the curve start point is the same. G x is because increases from the deceleration start point to the start point of the curve, in the section from the deceleration start point to the start point of the curve, the deceleration rate of change in the traveling direction during cornering as well as the rate of change Thus, the deceleration can be increased, whereby the magnitude of the inertial force acting on the
1 車両
2 車速センサ
4 カメラ
6 ナビゲーションシステム
8 加速度センサ
10 車両加減速制御装置
12 最大横加速度取得部
14 カーブ形状情報取得部
16 目標加減速度設定部
18 加減速制御部
20 エンジン
22 ブレーキ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
車両が旋回中に発生させることのできる最大横加速度を取得する最大横加速度取得手段と、
車両の前方に存在するカーブの曲率半径を含む形状情報を取得するカーブ形状情報取得手段と、
上記形状情報に基づき特定された上記カーブの開始地点における車両の進行方向の目標減速度を上記最大横加速度と等しい大きさの減速度に設定し、上記形状情報に基づき特定された上記カーブの曲率半径最小地点における車両の進行方向の目標減速度を0に設定し、上記カーブの開始地点と曲率半径最小地点との間の目標減速度を、この開始地点から曲率半径最小地点に向かって減少するように設定する目標減速度設定手段と、
車両が上記カーブの開始地点から曲率半径最小地点まで走行するときに、上記目標減速度設定手段により設定された上記目標減速度に従って車両の進行方向の減速を制御する減速制御手段と、を有することを特徴とする車両加減速制御装置。 A vehicle acceleration / deceleration control device that controls acceleration / deceleration in the traveling direction of a vehicle from entry to exit to a curve,
Maximum lateral acceleration acquisition means for acquiring the maximum lateral acceleration that can be generated while the vehicle is turning;
Curve shape information acquisition means for acquiring shape information including a curvature radius of a curve existing in front of the vehicle;
The target deceleration in the vehicle traveling direction at the starting point of the curve specified based on the shape information is set to a deceleration having the same magnitude as the maximum lateral acceleration, and the curvature of the curve specified based on the shape information is set. The target deceleration in the traveling direction of the vehicle at the minimum radius point is set to 0, and the target deceleration between the start point of the curve and the minimum radius of curvature is decreased from the start point toward the minimum radius of curvature. Target deceleration setting means for setting
Deceleration control means for controlling deceleration in the traveling direction of the vehicle according to the target deceleration set by the target deceleration setting means when the vehicle travels from the start point of the curve to the minimum radius of curvature. A vehicle acceleration / deceleration control device.
車両が上記カーブの曲率半径最小地点から終了地点まで走行するときに、上記目標加速度設定手段により設定された上記目標加速度に従って車両の進行方向の加速を制御する加速制御手段と、を有する請求項1又は2に記載の車両加減速制御装置。 Further, the target acceleration in the traveling direction of the vehicle at the end point of the curve is set to an acceleration having the same magnitude as the maximum lateral acceleration, and the target acceleration between the minimum curvature radius point and the end point of the curve is Target acceleration setting means for setting so as to increase from the minimum radius of curvature toward the end point;
2. An acceleration control means for controlling acceleration in the traveling direction of the vehicle in accordance with the target acceleration set by the target acceleration setting means when the vehicle travels from a curvature radius minimum point to an end point of the curve. Or the vehicle acceleration / deceleration control device according to 2;
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